In de VS is bedacht hoe je losse moleculen kunt identificeren met Ramanspectrometrie. En vooral hoe je ze netjes onder de laserbundel krijgt, blijkt uit een publicatie in PNAS.

Je hebt het dan over surface enhanced Raman scattering (SERS). Elk molecuul vertoont inwendige trillingen die de frequentie van (laser)licht op een unieke manier verschuiven. Dat zogeheten Ramansignaal kun je aanzienlijk versterken door het molecuul in kwestie te laten adsorberen aan een enigszins ruw metaaloppervlak, bijvoorbeeld een nanogouddeeltje. Maar zie dat een sterk verdunde oplossing maar eens de nanodeeltjes (hot spots, in het jargon) te vinden waar zo’n molecuul op zit.

Tak-Sing Wong en collega’s van Penn State University combineren SERS nu met SLIPS, een idee dat Wong uitwerkte als postdoc op Harvard. SLIPS is afgekeken van Aziatische vleesetende planten. Het is een oppervlak met nanopilaartjes waartussen een gefluoreerd smeermiddel (Krytox) vast zit, en waarop echt vrijwel niets blijft plakken.

De combinatie heet SLIPSERS en komt er op neer dat je je monster aanvult met nanogouddeeltjes, het op je SLIPS-oppervlak druppelt en vervolgens simpelweg het oplosmiddel laat verdampen. Door de oppervlaktespanning blijven zowel de te analyseren moleculen als het goud in het almaar kleiner wordende druppeltje zitten, en worden zo vanzelf tegen elkaar aan getrokken.

Met je laserbundel hoef je alleen maar op het midden van het druppeltje te mikken, en af te wachten tot je een bruikbaar signaal krijgt.

De onderzoekers hebben het uitgeprobeerd met de kleurstof rhodamine 6G. Ze bleken een beginconcentratie van 75 attomol per liter (dus 75 x 10^-18 mol/l) soms nog te kunnen detecteren, al moesten ze dan wel het oppervlak gaan afzoeken (‘mappen’) met hun bundel. Voor zover bekend is dat voor SERS een wereldrecord.

Boven de 75 femtomol per liter (dus 75 x 10^-15 mol/l) werkt het zo goed dat je niets meer mist en ook kwantitatief kunt gaan meten, dus tellen hoe veel moleculen er in de oorspronkelijke druppel aanwezig waren.

Gesuggereerd wordt dat je ook vaste en dampvormige stoffen kunt analyseren, zolang je de gezochte moleculen eerst maar in een vloeibaar extractiemiddel weet te krijgen.

bron: Penn State